Dalam artikel ini kita akan melihat dengan lebih dekat glikolisis aerobik, prosesnya, dan menganalisis peringkat dan langkah. Mari kita berkenalan dengan pengoksidaan anaerobik glukosa, pelajari tentang pengubahsuaian evolusi proses ini dan tentukan kepentingan biologinya.
Apakah itu glikolisis
Glikolisis ialah salah satu daripada tiga bentuk pengoksidaan glukosa, di mana proses pengoksidaan itu sendiri disertai dengan pembebasan tenaga, yang disimpan dalam NADH dan ATP. Dalam proses glikolisis, dua molekul asid piruvik diperoleh daripada molekul glukosa.
Glikolisis ialah proses yang berlaku di bawah pengaruh pelbagai pemangkin biologi - enzim. Agen pengoksidaan utama ialah oksigen - O2, walau bagaimanapun, proses glikolisis boleh diteruskan tanpa kehadirannya. Jenis glikolisis ini dipanggil glikolisis anaerobik.
Proses glikolisis tanpa kehadiran oksigen
Glikolisis anaerobik ialah proses pengoksidaan glukosa secara berperingkat di mana glukosa tidak teroksida sepenuhnya. Satu molekul asid piruvik terbentuk. Dan dengan tenagaDari sudut pandangan, glikolisis tanpa penyertaan oksigen (anaerobik) adalah kurang berfaedah. Walau bagaimanapun, apabila oksigen memasuki sel, proses pengoksidaan anaerobik boleh bertukar menjadi aerobik dan diteruskan dalam bentuk penuh.
Mekanisme glikolisis
Proses glikolisis ialah penguraian glukosa enam karbon kepada piruvat tiga karbon dalam bentuk dua molekul. Proses itu sendiri dibahagikan kepada 5 peringkat penyediaan dan 5 peringkat di mana tenaga disimpan dalam ATP.
Proses glikolisis 2 langkah dan 10 langkah adalah seperti berikut:
- 1 peringkat, peringkat 1 - fosforilasi glukosa. Pada karbon keenam dalam glukosa, sakarida itu sendiri diaktifkan melalui fosforilasi.
- Langkah 2 - pengisomeran glukosa-6-fosfat. Pada peringkat ini, phosphoglucoseimerase secara pemangkin menukar glukosa kepada fruktosa-6-fosfat.
- Peringkat 3 - Fruktosa-6-fosfat dan fosforilasinya. Langkah ini terdiri daripada pembentukan fruktosa-1,6-difosfat (aldolase) oleh tindakan fosfofruktokinase-1, yang mengiringi kumpulan fosforil daripada asid trifosforik adenosin kepada molekul fruktosa.
- Langkah 4 ialah proses pembelahan aldolase untuk membentuk dua molekul triosa fosfat iaitu eldosa dan ketosa.
- Peringkat 5 - triosa fosfat dan pengisomerannya. Pada peringkat ini, gliseraldehid-3-fosfat dihantar ke peringkat seterusnya pemecahan glukosa, dan dihidroksiaseton fosfat ditukar kepada bentuk gliseraldehid-3-fosfat di bawah pengaruh enzim.
- 2, peringkat 6 (1) - Gliseraldehid-3-fosfat dan pengoksidaannya - peringkat di mana molekul ini teroksida dan terfosforilasi kepadadifosfogliserat-1, 3.
- Peringkat 7 (2) - bertujuan untuk memindahkan kumpulan fosfat kepada ADP daripada 1,3-difosfogliserat. Hasil akhir langkah ini ialah pembentukan 3-fosfogliserat dan ATP.
- Langkah 8 (3) - peralihan daripada 3-fosfogliserat kepada 2-fosfogliserat. Proses ini berlaku di bawah pengaruh enzim phosphoglycerate mutase. Prasyarat untuk aliran tindak balas kimia ialah kehadiran magnesium (Mg).
- Langkah 9 (4) - 2 fosfogliserta dehidrasi.
- Peringkat 10 (5) - fosfat yang diperoleh hasil daripada peringkat sebelumnya dipindahkan ke ADP dan PEP. Tenaga daripada phosphoenulpyrovate dipindahkan ke ADP. Tindak balas memerlukan kehadiran ion kalium (K) dan magnesium (Mg).
Peringkat
Bentuk glikolisis yang diubah suai
Proses glikolisis boleh disertai dengan pengeluaran tambahan 1, 3 dan 2, 3-bifosfogliserat. 2,3-fosfogliserat, di bawah pengaruh pemangkin biologi, dapat kembali kepada glikolisis dan berubah menjadi 3-fosfogliserat. Peranan enzim ini adalah pelbagai, contohnya, 2, 3-biphosphoglycerate, berada dalam hemoglobin, menyebabkan oksigen masuk ke dalam tisu, menggalakkan pemisahan dan menurunkan pertalian O2 dan eritrosit.
Banyak bakteria mengubah bentuk glikolisis pada pelbagai peringkat, mengurangkan jumlah bilangannya atau mengubah suainya di bawah pengaruh enzim yang berbeza. Sebahagian kecil anaerob mempunyai kaedah penguraian karbohidrat yang lain. Kebanyakan termofil hanya mempunyai 2 enzim glikolisis sama sekali, ini adalah enolase dan piruvat kinase.
Glikogen dan kanji, disakarida danjenis monosakarida lain
Glikolisis aerobik ialah proses yang wujud dalam jenis karbohidrat lain, dan khususnya ia wujud dalam kanji, glikogen, kebanyakan disakarida (manose, galaktosa, fruktosa, sukrosa dan lain-lain). Fungsi semua jenis karbohidrat secara amnya bertujuan untuk mendapatkan tenaga, tetapi mungkin berbeza dari segi spesifik tujuannya, penggunaannya, dsb. Contohnya, glikogen meminjamkan dirinya kepada glikogenesis, yang sebenarnya merupakan mekanisme fosfolitik yang bertujuan untuk mendapatkan tenaga daripada pecahan glikogen. Glikogen itu sendiri boleh disimpan dalam badan sebagai sumber rizab tenaga. Jadi, sebagai contoh, glukosa yang diperoleh semasa makan, tetapi tidak diserap oleh otak, terkumpul di dalam hati dan akan digunakan apabila terdapat kekurangan glukosa dalam badan untuk melindungi individu daripada gangguan yang serius dalam homeostasis.
Maksud glikolisis
Glikolisis adalah unik, tetapi bukan satu-satunya jenis pengoksidaan glukosa dalam badan, sel kedua-dua prokariot dan eukariota. Enzim glikolisis adalah larut air. Tindak balas glikolisis dalam beberapa tisu dan sel hanya boleh berlaku dengan cara ini, contohnya, dalam sel nefron otak dan hati. Cara lain untuk mengoksidakan glukosa dalam organ ini tidak digunakan. Walau bagaimanapun, fungsi glikolisis tidak sama di mana-mana. Sebagai contoh, tisu adiposa dan hati dalam proses pencernaan mengekstrak substrat yang diperlukan daripada glukosa untuk sintesis lemak. Banyak tumbuhan menggunakan glikolisis sebagai cara untuk mengekstrak sebahagian besar tenaga mereka.
